Ses ve Telefon Kontrolü

Ses iletimini desteklemesi Bluetooth kablosuz haberleĢmesinin ayırdedici bir özelliğidir. Hem ses hem de veri desteği ile Bluetooth teknolojisi bilgisayar ve haberleĢme teknolojileri arasında avantajlı bir köprü görevi görür. Bu bölümde telefon ve ses haberleĢmesini olanaklı kılan protokol katmanı incelenmiĢtir. Telefon kontrol protokolü TCS-BIN (kısaca TCS) ile hayata geçmekte; ses ise temelbant üzerinden taĢınmaktadır. TCS mevcut ITU-T Q.931 protokolü üzerine kurulmuĢtur. TCS, paket tabanlı telefon kontrolü için kullanılan binary bir Ģifrelemedir ve L2CAP katmanının üzerinde yer almaktadır. Ses, protokol yığınının bir katmanı değildir; temelbant katmanının üzerinden direkt olarak transfer edilen özel bir paket formatıdır. Ses sıklıkla telefon uygulamaları ile ilgili olduğu için, TCS ile birlikte ele alınmaktadır.

ġekil 4.38 protokol yığınındaki ses ve TCS-BIN katmanları ile AT Komut Telefon Kontrol bileĢenini göstermektedir. Bu bileĢen TCS-AT olarak adlandırılır. Genel olarak sadece TCS denildiğinde protokol yığınının BIN katmanı anlaĢılır. TCS-BIN L2CAP in üzerinde yer alır, ses direkt olarak temelbant ile temas halindedir ve AT komut telefon kontrolü de RFCOMM un üzerinde çalıĢır. Telefon kontrol uygulamaları direkt olarak TCS-BIN ile haberleĢebilir ve AT komut telefon kontrolünü de kullanabilirler.

ġekil 4.38 Protokol yığınındaki ses ve TCS-BIN katmanları ile AT Komut Telefon Kontrol bileĢeni

4.8.1 Ses ve Telefon Kontrol İşleyişi

TCS-BIN telefon bağlantılarının arama kontrollerini yapmak, bağlantıları kurmak ve sona erdirmek fonksiyonları için kullanılır. TCS hem ses, hem de veri çağrılarını kontrol edebilir. TCS-BIN aralarında gerçek bir çağrı bağlantısı olmayan cihazlar arasında çağrı iĢaretleĢme bilgisinin değiĢ tokuĢ edilmesi için bir yöntem tanımlar. Bu yöntem bağlantısız TCS adını alır. TCS-BIN in diğer bir iĢlevi de grup yönetimi fonksiyonlarıdır. TCS-BIN protokolünü destekleyen bir cihaz grubu olduğunda, grup üyeleri TCS tarafından tanımlanan bazı özel fonksiyonları (grup üyelik yönetimi, telefon servisi paylaĢımı, iki grup üyesi arasında hızlı ve direkt bir bağlantı kurulumu gibi) kullanabilirler.

Çağrı kontrolünün ikinci Ģekli olan AT komut telefon kontrolü, ayrı bir protokol olarak tanımlanmamasına rağmen, birçok profil tarafından kullanılmakta ve çağrı kontrolünde baĢarı sağlayan bir yöntem olarak bilinmektedir. AT komutları modem kontrol komutlarıdır bir seri port üzerinden bir modemle haberleĢmek üzere konfigüre edilmiĢ uygulamalar tarafından kullanılırlar. Bu uygulamalar RFCOMM

Temelbant L2CAP TCS_BIN ses AT Komutlarıile Telefon Kontrol Ses Uygulamaları RFCOMM Telefon Uygulamaları

kullanarak da aynı iĢlevi yerine getirebilirler. TCS-BIN spesifikasyon içinde tanımlanan tek telefon kontrol protokolüdür ve birçok telefon profili bu protokol üzerine inĢa edilmiĢtir. AT komut tabanlı telefon kontrolü de mikrofon-kulaklık seti, faks ve çevirmeli ağ profillerinde kullanılmaktadır.

Ses ise daha önce de belirtildiği gibi, protokol yığınının bir katmanı değildir. Sesi, iletim katmanının özel bir çeĢidi Ģeklinde kabul edebiliriz. Ses, temelbant protokolünü kullanarak direkt hava arayüzü üzerinden alınıp gönderilebilen özel bir paket formatıdır. [17]

4.8.1.1 TCS Protokol Gelişimi

Telefon kontrolü, ses fonksiyonları ile içiçe geçmiĢtir. Telefon kontrolüne ihtiyaç duyulmasının en büyük sebebi ses fonksiyonlarıdır. TCS çalıĢma grubu kurulmadan önce, Bluetooth protokol yığınının ses desteği olmasına; böylelikle hem ses hem de veri trafiğinin olanaklı hale getirilmesine karar verilmiĢti. Ġlk ses gereksinimleri olarak ultimate headset, konuĢan laptop ve three-in-one telefon kullanım modelleri ile arama yapma, gelen çağrıya cevap verme, ses ayarlama gibi basit bazı fonksiyonlar düĢünülmüĢtür. Telefon profillerinin daha fazla geliĢtirilmesini takiben, telefon kontrol fonksiyonlarının da geliĢmesi gerektiğine karar verilmiĢtir.

Ses kontrol fonksiyonlarına olan ihtiyaç ilk farkedildiğinde, bu basit fonksiyonların RFCOMM kullanılarak AT komutları ile yapılabileceği farzedilmiĢ ve TCS-AT spesifikasyonu oluĢturulmuĢtur. Bu spesifikasyonda standart AT komutlarının Bluetooth protokol yığını üzerinde nasıl kullanılacağı ve Bluetooth için gereken yeni AT komutlarının tanımlanması üzerinde durulmuĢtur. TCS-AT bir seri port üzerinden AT komutlarını alan ve gönderen bilinen mevcut uygulamaları desteklemek için tasarlanmıĢtır. TCS-AT, seri port yerine RFCOMM kullanmak üzere geliĢtirilmiĢtir. Spesifikasyon ilerledikçe yeni AT komutlarına çok fazla gerek olmadığı görülmüĢ (sadece iki yeni komut geliĢtirilmiĢtir); bu sebeple AT komutlarını kullanan profiller (mikrofon-kulaklık seti, faks ve çevirmeli-ağ profilleri) içinde tanımlanmakla yetinilmiĢtir.

Bu süre içinde binary ve paket tabanlı bir telefon kontrol protokolü Bluetooth protokol yığını içinde tanımlanmıĢtır. Yapılan araĢtırmalar sonucu da varolan ITU-T Q.931 spesifikasyonunun Bluetooth uygulamaları için yeterli olacağına karar veilmiĢtir. TCS-BIN in tüm telefon tabanlı profiller için gerekli olan fonksiyonları

sağladığı görülmüĢtür. Zamanla SIG, TCS-AT yi -fonksiyonları kullanılmaya devam edilmesine rağmen- ayrı bir spesifikasyon olarak kullanmaktan vazgeçmiĢtir. Bu sebeple versiyon 1.0 da sadece TCS-BIN açıklanmıĢtır.

4.8.2 TCS Protokolü

TCS üç ana konuyu tanımlar:

 Çağrı kontrolü

 Grup Yönetimi

 Bağlantısız TCS

4.8.2.1 TCS Çağırma (Call) Kontrolü

TCS çağırma kontrolü fonksiyonları ses veya veri trafiği taĢıyacak olan çağrıları kurmaya yarar. TCS bir durum makinesi gibi çalıĢır, bir çağrıyı bir durumdan diğerine ilerletmek için gerekli olan iĢlevleri yerine getirerek sonuç durumunu izler. Bir çağrı yapıldığında, çağrıyı baĢlatma (arama bilgisi dahil olmak üzere), bağlantıyı kurma ve onaylama, çağrı tamamlandığında bağlantıyı sonlandırma gibi fonksiyonlar yerine getirilir. Alınan çağrılardaki durumlar ve geçiĢler, çağrı varlığı (çalma), çağrı kabulü, bağlantı kurulumu ve sonlandırma fonksiyonlarını içerirler.

Telefon kontrol fonksiyonları hem tek noktadan tek noktaya hem de tek noktadan çok noktaya olan ağ topolojilerini desteklerler. Çok noktalı durum, birçok telefonun gelen arama iĢaretini ve kontrol bilgisini almaya ihtiyaçları olduğu durum ile ilgilidir. Bu durumda TCS bütün telefonları gelen çağrı konusunda uyarmak için çok noktalı iĢaretleĢme kullanır. Sonrasında aramaya cevap veren telefon ile ise ses veya veri trafiğinin akacağı tek bir içerik kanalı kurar. TCS kanalda akan içerik ile ilgilenmez, kontrol kanalında oluĢan arama kontrolü fonksiyonları ile ilgilenir. RFCOMM dan farklı olarak, birden çok çağrıyı kontrol etmek için çoklu TCS örneği oluĢturulabilir (Bluetooth kablosuz haberleĢmesi temelbant üzerinde aynı anda üç ses kanalına izin vermektedir). Çoklu TCS örnekleri de çoklu L2CAP kanalları kullanır. 4.8.2.2 TCS Grup Yönetimi

Grup yönetim fonksiyonları “kablosuz kullanıcı grubu (wireless user group-WUG)” kavramını kullanır. Bu tip bir grup TCS in olanaklı hale getirdiği bazı özel

fonksiyonların avantajlarından yararlanmak için TCS grup yönetimi fonksiyonlarını kullanabilirler. Bu fonksiyonlar bir cihazın gruptaki diğer bir cihazın telefon servislerini kullanabilmesi yöntemini, grup üyeliğinin yönetimini (konfigürasyon dağıtımı olarak adlandırılır), ve iki köle üyenin TCS protokolünü kullanarak direkt bir bağlantı sağlamasını (hızlı içüye eriĢimi olarak adlandırılır) mümkün hale getirir. Grup yönetimi; çoğu kullanıcının beklediği birçok telefon fonksiyonunu (birden fazla telefon numarası uzantısı, çağrı yönlendirme ve grup çağrıları) olanaklı hale getirmek için elveriĢli bir yoldur. Grup yönetimi ile three-in-one telefon profili için telefonların bir WUG’a katılmalarına izin verilir (böylece bir mobil telefonun telsiz telefon olarak kullanılması sağlanır) ve diğer TCS cihazları ile direkt haberleĢmeleri (böylece intercom veya walkie-talkie fonksiyonu sağlanır) sağlanır.

WUG, tamamı TCS i destekleyen bir cihazlar grubudur. WUG yöneticisi, yönetici ile köleler arasındaki haberleĢme dahil olmak üzere WUG içindeki haberleĢmelerde ve WUG üyeleri ile baĢka bir WUG’un üyeleri arasındaki haberleĢmede kullanılmak üzere anahtarlar dağıtır.

WUG daki bir cihaz, aynı WUG da bulunan baĢka bir cihazın telefon servislerini kullanmak için talepte bulunabilir. TCS bu talebe “eriĢim hakkı talebi” adını verir. Örneğin bir el terminali (handset), çağrı yapmak için bir baz istasyonunun telefon servislerini kullanmayı talep edebilir. Bir çağrıyı bir TCS cihazından (el terminali (handset) veya mikrofon-kulaklık seti) diğerine iletmek için de aynı talep kullanılabilir.

Konfigürasyon dağıtımı WUG üyeliğini yönetmek için kullanılan bir TCS-BIN yöntemidir. WUG Yöneticisinin WUG ile ilgili bütün bilgiyi sağlaması kavramı kullanılarak, TCS-BIN WUG yöneticisinin en son WUG konfigürasyon bilgisi her değiĢtiğinde bu bilgiyi tüm üyelere göndermesini sağlayan bir protokol tanımlar. Örneğin, WUG a yeni bir üye katıldığında veya WUG dan bir üye çıktığında tüm üyeler bilgilendirilebilir. WUG üyelerini (örneğin evdeki sabit el terminalleri (handset) ve baz istasyonlar) WUG a yeni aktılan üye (örneğin eve giren bir mobil telefon) hakkında bilgilendirerek three-in-one telefon profili desteklenmiĢ olur. Böylece mobil telefonun varlığı bilinmiĢ olur ve baz istasyonuna bağlanır (telsiz telefon gibi davranır) veya WUG da bulunan diğer telefonlar ile direkt olarak haberleĢir (intercom gibi davranır).

Hızlı içüye eriĢimi herhangi iki WUG üyesinin birbirleri ile hızlı bağlantı kurmasını sağlar. Bu özellik, iki üyenin bir WUG a ait oldukları ve WUG yöneticisi ile kurulu bağlantıları olduğu gerçekleri ıĢığında kullanılabilir. Bu gerçekler doğrultusunda tüm WUG üyeleri aynı pikonet içindedir ve WUG yöneticisinin saati ile sağlanan aynı atlama dizisini kullanırlar. Yukarıda anlatılan konfigürasyon dağıtımı sayesinde bütün WUG üyeleri diğer tüm üyeler hakkında bütün özellikleri bilmektedirler. Bu bilgiler bilindiği için üyeler arasında bağlantı kurmak çok hızlı gerçekleĢir. Hızlı içüye eriĢimi ile, bir WUG üyesi haberleĢeceği diğer üyeyi belirlemek için konfigürasyon bilgisini kullanır. Elde ettiği bilgiyi yöneticiye gönderir, yönetici de hedef WUG üyesi ile temasa geçer. Hedef üye yöneticiye kendi saat ofset değerini içeren bir cevap verir ve kendisini bir çağrı tarama (page scan) durumuna geçirir. Yönetici, bu saat ofset değerini bağlantı talep eden üyeye gönderir. Bu değeri alan üye, bu değeri kullanarak hedef üyeye çağrı yapar (paging) ve hızla bağlantı kurabilir. Sonuçta iki cihazdan meydana gelen yeni bir pikonet oluĢur.

4.8.2.3 Bağlantısız TCS

TCS-BIN, cihazların gerçek bir arama yapmadan veya bir TCS arama bağlantısı kurmadan çağrı iĢaretleĢme bilgisini değiĢ tokuĢ etmelerini sağlar. Bu durum bağlantısız TCS olarak adlanırılır. Bağlantısız TCS, bir WUG içindeki cihazların aralarında bir TCS bağlantısı bulunmaksızın birbirlerine mesaj göndermelerini sağlayan bir çeĢit “yan kanal” oluĢturur. Bağlantısız TCS için tek bir mesaj formatı tanımlanmıĢtır: CL Info. CL_Info mesajları sadece iki tip bilgi içerebilir: mikrofon kazancı ve hoparlör ses ayarları için kullanılan ses kontrolü ve standardize olmuĢ TCS formatında belirtilmeyen bir bilginin verilmesi için kullanılan Ģirket bilgisi. Bu bilgilerden de anlaĢılabileceği gibi, bağlantısız TCS WUG daki tüm üyelerin ses ayarlamalarını ve aynı üretici tarafından üretilen ürünler arasında ürüne-özel özelliklerin bildirilmesini yönetmek için kullanılabilir. Bağlantısız TCS in bu Ģekilde kullanımı ile, örneğin aynı üreticiye ait baz istasyonu ve el terminali (handset) arasında kullanılan ileri telefon özelliklerinin diğer üreticiler tarafından üretilen el terminallerine (handset) olanaklı kılınmaması sağlanabilir.

4.8.3 Bluetooth Ses Özellikleri Gelişimi

Ses, Bluetooth kablosuz haberleĢmesinin geliĢiminin en baĢından itibaren protokol yığınının temel tasarımı içine entegre edilmiĢtir ve temelbant katmanında SCO

linkleri üzerinden taĢınır. Ses, protokol yığınının ayrı bir katmanı değildir fakat Bluetooth teknolojisinin temel bir bölümüdür. Temelbanda entegre edilmiĢtir.

4.8.3.1 Bluetooth Ses İncelemesi

Bluetooth kablosuz haberleĢmesinde ses (audio) sadece ses (voice) için kullanılmak zorunda olmamakla birlikte, tasarım açısından tamamen ses (voice) içeriğine göre optimize edilmiĢtir. Ses zaman içerisinde sürekli olma eğiliminde olduğu için isonkron veya zaman kısıtlamalıdır. Bluetooth ses trafiğinde, normal sesli konuĢmalar için yeterli olmak üzere seçilen iletim hızı 64 kbit/sn. ile sınırlandırılmıĢtır. Müzik gibi diğer farklı ses medyalarının iletimi spesifikasyonun dıĢında bırakılmamakla birlikte daha çok ses trafiği üzerine yoğunlaĢılmıĢtır.

Bluetooth ses için iki tip kodlama planı geliĢtirilmiĢtir. Bu planlardan ilki kendi içinde iki tip logaritmik sıkıĢtırma tekniği kullanan (A-law ve µ-law) darbe kod modülasyonu (PCM) tekniğidir. PCM ses çok iyi bilinen ve çok sık kullanılan bir modülasyon türüdür. Ġkinci kodlama planı ise CVSD modülasyonudur. Tipik ses konuĢmalarının karakteristiklerinin genel sese (örneğin müziğe) göre daha tahmin edilebilir bir sürekliliği vardır ve bir delta-slope yaklaĢımını anlamlı kılar. CVSD haberleĢme hatalarına karĢı da daha toleranslıdır. Bu sebeple Bluetooth ses haberleĢmesi için daha çok tercih edilen bir yöntemdir.

Bluetooth ses direkt hava arayüzü üzerinde, temelbant protokollerini kullanarak çalıĢan sayısal isonkron (etkili olarak akan) bir ses trafiğidir. Ses bilgisi yerel kayıt özellikleri kullanılarak sayısal paket tabanlı bir formatta kodlanmıĢ olabilir. Bu tip bir ses bilgisi L2CAP katmanı kullanılarak Bluetooth linkleri üzerinden transfer edilebilir fakat bu transfer Bluetooth ses olarak tanımlanan veriden çok farklıdır. 4.8.3.2 Ses ve Telefon Kontrol Kullanımı

Telefon uygulamalarının birçok çeĢidini gerçekleĢtirmek mümkündür. TCS-BIN telsiz telefon ve intercom profillerini desteklemek üzere tasarlanmıĢtır. Sadece bu iki profil teknik olarak telefon profili Ģeklinde sınıflandırılabilir.

Çevirmeli-ağ, faks ve mikrofon-kulaklık seti profil uygulamları da bazı açılardan telefon profili sayılabilirler. Fakat bu profiller RFCOMM üzerinden AT komutlarını kullanarak çalıĢtıkları için daha çok bir seri port profil ailesi içinde yer almaktadırlar.

Bu uygulamalar TCS-BIN tabanlı olmamakla birlikte telefon uygulaması olarak kabul edilebilirler. ġekil 4.38 de de bu durum gösterilmektedir.

Seri kabloların kullanıldığı durumlarda genel programlama yöntemi olarak AT komut telefon kontrolleri kullanıldığı için bilinen mevcut uygulamalar da büyük çoğunlukla AT komutlarını kullanır. Bluetooth kablosuz linkleri için geliĢtirilen yeni uygulamalarda TCS-BIN protokolü kullanılarak daha güçlü telefon kontrol fonksiyonlarına imkan tanınmaktadır.

Telefon ve ses, özellikle insan sesi, Bluetooth protokol yığınında çok önemli bir rol oynamaktadır. Hem bilgisayar hem de haberleĢme cihazlarını içeren bazı profillerde ve kullanım modellerinde Bluetooth’un ayırdedici bir özelliği olarak karĢımıza çıkmaktadır. [2]